8位全加器实验报告.doc

实验1 原理图输入设计8位全加器一、 实验目的：熟悉利用Quartus的原理图输入方法设计简单组合电路，掌握层次化设计的方法，并通过一个8位全加器的设计把握利用EDA软件进行电子线路设计的详细流程。二、 原理说明：一个8位全加器可以由8个1位全加器构成，加法器间的进位可以串行方式实现。即将低位加法器的进位输出cout与其相邻的高位加法器的最低进位输入信号cin相接。而一个1位全加器可以按照本章第一节介绍的方法来完成。三、 实验内容：1：完全按照本章第1节介绍的方法与流程，完成半加器和全加器的设计，包括原理图输入、编译、综合、适配、仿真。2：建立一个更高的原理图设计层次，利用以上获得的1位全加器构成8位全加器，并完成编译、综合、适配、仿真和硬件测试。四、 实验环境：计算机、QuartusII软件。五、 实验流程：实验流程：根据半加器工作原理，建立电路并仿真，并将元件封装。利用半加器构成一位全加器，建立电路并仿真，并将元件封装。利用全加器构成8位全加器，并完成编译、综合、适配、仿真。图1.1 实验流程图六、实验步骤：1.根据半加器工作原理建立电路并仿真，并将元件打包。（1）半加器原理图： 图1.2 半加器原理图（2）综合报告： 图1.3 综合报告:（3） 功能仿真波形图4： 图1.4 功能仿真波形图 时序仿真波形图： 图1.5 时序仿真波形图仿真结果分析：sout为和信号，当a=1，b=0或a=0，b=1时，和信号sout为1，否则为0.当a=b=1时，产生进位信号，及cout=1。（4）时序仿真的延时情况： 图1.6 时序仿真的延时情况（5）封装元件： 图1.7 元件封装图 2. 利用半加器构成一位全加器，建立电路并仿真，并将元件封装。（1）全加器原理图如图： 图2.1 全加器原理图（2）综合报告： 图2.2 综合报告 （3）功能仿真波形图： 图2.3功能仿真波形图 时序仿真波形图： 图2.4时序仿真波形图仿真结果分析：cin为来自低位的进位，sum=a or b or cin,即：当a,b,cin中有一位为高电平1或者三位同时高电平为1，则sum=1，否则sum=0；当a,b,cin有两位或者三位同为高电平1时，产生进位信号cout=1。（4）时序仿真的延时情况： 图2.5 时序仿真的延时情况 （5）封装元件：图2.6 元件封装图3. 利用全加器构成8位全加器，并完成编译、综合、适配、仿真。(1)8位全加器原理图： 图3.1 8位全加器原理图（2）综合报告： 图3.2 综合报告（3）功能仿真波形图： 图3.3功能仿真波形图 时序仿真波形图： 图3.4时序仿真波形图仿真结果分析：八位全加器，和S分别与A，B 对应。当来自第七位的进位信号为1、A的最高位和B的最高位三者有两个位高电平1时，则产生进位信号CO=1。（图中用十进制数表示）（4）时序仿真的延时情况： 图3.5（1）时序仿真的延时情况 图3.5（2）时序仿真的延时情况